Po prawie dwóch dekadach nieprzerwanej obserwacji Czerwonej Planety, sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) i jej kluczowa kamera HiRISE dotarły do historycznego progu: wykonano i przetworzono już stutysięczne zdjęcie powierzchni Marsa w wysokiej rozdzielczości. Milionowe piksele najnowszego ujęcia, zarejestrowanego 7 października 2025 r., odsłaniają dramatyczny krajobraz płaskowyżów i wydm piaskowych w regionie Syrtis Major, zaledwie około 80 kilometrów na południowy wschód od krateru Jezero, w którym badania prowadzi łazik Perseverance. Za tym jednym obrazem kryje się historia długowiecznej misji orbitera, inżynierii technologicznej i sposobu, w jaki Mars staje się coraz bardziej znany – nie tylko naukowcom, ale i szerszej publiczności.

HiRISE, skrót od High Resolution Imaging Science Experiment, to najpotężniejsza kamera kiedykolwiek wysłana na orbitę wokół innej planety. Umieszczona na MRO już od wejścia sondy na orbitę naukową w 2006 roku, ta półmetrowa kamera teleskopowa potrafi w sprzyjających warunkach rozróżnić detale o wielkości od około 30 do 50 centymetrów na powierzchni Marsa. Taki poziom szczegółowości pozwolił na wyraźne dostrzeżenie śladów łazików, spadochronów i kraterów po ich lądowaniach, ale także znacznie subtelniejszych struktur geologicznych – osadów lodu, cienkich warstw pyłu, popękanych kanałów i dynamicznych kształtów wydm.

Najnowsze zdjęcie Syrtis Major to właśnie taka mozaika subtelnych niuansów. Na niej wyraźnie wyróżniają się stoliwa (mesas) – płaskie wzniesienia z niemal pionowymi stromymi zboczami – oraz ciemne pasma wydm, które ciągną się niczym rzeki piasku przez doliny i niziny. Różnice w kolorze, podkreślone specjalnym „wzmocnionym” widokiem HiRISE, ujawniają zmiany w składzie mineralnym i granulacji materiału. Zespoły naukowe analizują, jak wiatr w tym regionie się zachowuje, z jakich kierunków przynosi piasek i w jaki sposób ten materiał łapie się w naturalne „pułapki” rzeźby terenu, budując wydmy, które na przestrzeni lat powoli się przemieszczają.

Region Syrtis Major jest jednym z historycznie najbardziej znanych ciemnych oznaczeń na Marsie, widocznym jeszcze przez teleskopy XVII wieku. Dzisiaj, w erze orbiterów i łazików, jest naukowo jeszcze bardziej intrygujący. Położony jest na granicy między starożytnymi płytami wulkanicznymi a jaśniejszymi, bardziej zapylonymi nizinami, a jego wydmy i warstwowe osady przechowują zapisy o zmianach klimatu, kierunków wiatru i ewentualnej obecności lodu bliżej powierzchni. Fakt, że stutysięczne zdjęcie HiRISE skupia się właśnie na tym kawałku terenu, oddalonym zaledwie o około 85 kilometrów od lokalizacji łazika Perseverance w kraterze Jezero, symbolicznie łączy orbiter i łazik w unikalnej mozaice badawczej.

Mars Reconnaissance Orbiter wystrzelony został 12 sierpnia 2005 r. z Cape Canaveral, a na orbitę wokół Marsa wszedł 10 marca 2006 r. Po fazie aerohamowania (aerobreaking), podczas której sonda stopniowo zwalniała przelatując przez górne warstwy marsjańskiej atmosfery, MRO w listopadzie 2006 r. rozpoczął podstawową misję naukową. Chociaż pierwotnie planowano, że misja potrwa zaledwie kilka lat, sonda do dziś stabilnie pracuje, już w szóstej misji przedłużonej, i stała się drugim najdłużej żyjącym orbiterem wokół Marsa, zaraz za misją Mars Odyssey.

W ciągu prawie dwudziestu lat pracy MRO według oficjalnych danych przesłał na Ziemię ponad 450 terabitów danych naukowych, z czego dużą część stanowią właśnie zdjęcia HiRISE. Te obrazy to nie tylko imponujące „pocztówki” z Marsa. Są fundamentem do szczegółowego mapowania powierzchni, wyboru przyszłych lokalizacji lądowania, odkrywania świeżych kraterów, w których wyrzucony został czysty lód wodny, jak i do śledzenia zmian sezonowych – od cienkich skupisk szronu po chmury pyłu, które przykrywają całe regiony.

Kamera HiRISE z konstrukcji jest potężnym teleskopem zwierciadlanym z głównym lustrem o średnicy 0,5 metra. W ognisku znajduje się układ detektorów CCD, które rejestrują w trzech pasmach spektralnych: czerwonym, niebiesko-zielonym i bliskiej podczerwieni. W pełnej szerokości kanał czerwony produkuje obrazy o szerokości około 6 kilometrów z rozdzielczością poziomą ponad 20 tysięcy pikseli, podczas gdy boczne kanały kolorowe pokrywają węższe obszary, ale umożliwiają rekonstruowanie fałszywych kolorów, które podkreślają różnice w składzie skał i piasku. W praktyce oznacza to, że jedna scena HiRISE, jak najnowsze zdjęcie Syrtis Major, może zajmować setki megabajtów surowych danych.

Stutysięczne ujęcie dotarło w momencie, gdy sama kamera nosi ślady starzenia. Jeszcze w 2023 roku część elektroniki powiązana z jednym z układów CCD (tzw. RED4) przestała działać, co w produktach końcowych pozostawia charakterystyczną ciemną „szczelinę” w środku obrazu i zmniejsza szerokość obszaru pokrytego kolorem. Inżynierowie i naukowcy z zespołu HiRISE w Arizonie podkreślają, że nie wpływa to na główną wartość naukową ujęć: nadal uzyskiwane są te same rozdzielczości przestrzenne, a duża część kadru jest nadal dostępna w pełnym, wzmocnionym kolorze. Równolegle badane są możliwości częściowego odzyskania problematycznego kanału lub dodatkowej korekcji programowej artefaktów.

Mimo wyzwań technicznych, HiRISE jest nadal kluczowym „okiem” marsjańskiej flotylli NASA. Właśnie jej zdjęcia, wraz z nieco szerszą, ale o niższej rozdzielczości kamerą kontekstową CTX i szerokokątnym instrumentem MARCI, były decydujące przy wyborze bezpiecznych i naukowo interesujących lokalizacji dla misji Phoenix, Curiosity, InSight i Perseverance. Przed każdym lądowaniem orbiter szczegółowo przegląda potencjalne obszary, szukając nachyleń, bloków skalnych i wydm, które mogłyby stanowić ryzyko dla lądowników i łazików. HiRISE śledził także spektakularne momenty wejścia, zniżania i lądowania – między innymi uwiecznił widok łazika Curiosity wiszącego pod spadochronem nad kraterem Gale, a później ten sam widok dla Perseverance nad kraterem Jezero.

HiRISE jest jednocześnie instrumentem, który zmienił nasze postrzeganie dynamiki marsjańskiej powierzchni. Wieloletnie monitorowanie tych samych lokalizacji pokazało, że wydmy dosłownie „maszerują” pod wpływem wiatru, czasami nawet o kilka metrów rocznie. Odnotowano także lawiny lodu i pyłu na stromych zboczach czap polarnych, obrywy skalne na klifach oraz nagłe pojawianie się ciemnych smug i plam powiązanych z sezonowym parowaniem zamarzniętego dwutlenku węgla. Wszystkie te zjawiska wskazują, że Mars, chociaż dzisiaj zimny i suchy, nie jest statycznym światem, lecz planetą, która wciąż się zmienia.

Najnowsze zdjęcie Syrtis Major wpisuje się w tę historię o zmiennym pejzażu. Tamtejsze wydmy powstają jako skutek długotrwałego działania wiatru, który rozdrabnia skały, transportuje piasek i osadza go w miejscach osłoniętych za wzniesieniami. Stoliwa i krawędzie kraterów służą jako naturalne przeszkody, tworząc strefy, gdzie wiry zwalniają i upuszczają ładunek piasku. Poprzez analizę grubości, kształtu i rozmieszczenia wydm naukowcy próbują zrekonstruować, jak kierunki wiatru zmieniały się na przestrzeni lat, a nawet dekad, oraz jak bardzo te zmiany są powiązane z globalnymi cyklami sezonowymi na Marsie.

Szczególnie interesujące jest to, że właśnie tę lokalizację do sfotografowania zaproponował uczeń szkoły średniej za pośrednictwem platformy HiWish. Mowa o publicznym systemie propozycji celów obrazowania, który wszystkim zainteresowanym, od naukowców po uczniów, umożliwia zaproponowanie konkretnych lokalizacji na Marsie, które HiRISE powinien sfotografować. Zespół ekspertów następnie sprawdza wartość naukową i techniczną wykonalność propozycji, a wybrane cele wchodzą na listę planowanych obserwacji. W przypadku stutysięcznego zdjęcia, decyzja o uwzględnieniu propozycji ucznia pięknie pokazuje, jak bardzo przestrzeń wokół Marsa stała się także areną edukacyjną, a nie tylko naukową.

Demokratyzacja danych to kolejny ważny aspekt programu HiRISE. Zdjęcia są publikowane bardzo szybko po odbiorze i podstawowej obróbce, w ogólnodostępnych katalogach, w których każdy może przeglądać, pobierać i analizować dane. Badacze na całym świecie wykorzystują te obrazy do tworzenia własnych map, modeli 3D i symulacji numerycznych, podczas gdy artyści i popularyzatorzy nauki z tych samych danych tworzą imponujące wizualizacje i materiały edukacyjne. Uniwersytet w Arizonie dodatkowo rozwija cyfrowe modele terenu (DTM) z par zdjęć HiRISE, więc Mars można „przelecieć” poprzez wirtualne nagrania wideo niemal tak, jakby był filmowany dronem.

MRO przy tym nie służy tylko jako platforma fotograficzna. Sonda jest kluczowym mostem komunikacyjnym między łazikami na gruncie a antenami dalekiego kosmosu na Ziemi. Przez jego system anten i nadajników przechodzą ogromne ilości danych, które wysyłają Perseverance i Curiosity, a MRO jednocześnie zbiera także własne zdjęcia i pomiary. NASA szacuje, że orbiter ma wystarczająco paliwa i zasobów na kontynuowanie pracy co najmniej do połowy lat 2030., co oznacza, że HiRISE i w przyszłej dekadzie pozostanie jednym z głównych źródeł informacji o powierzchni Marsa.

Stutysięczne zdjęcie nie jest zatem tylko daną statystyczną, lecz także przypomnieniem o tym, jak bardzo nasza wiedza o Marsie poszerzyła się dzięki jednemu orbiterowi i jednej kamerze. Kiedy MRO został uruchomiony, na powierzchni dopiero kończyły się misje Spirit i Opportunity, a Curiosity i Perseverance istniały dopiero na planach. Dziś HiRISE rejestruje ślady wielu generacji łazików, śledząc ich ruchy i notując zmiany, które powodują na gruncie. W połączeniu z innymi instrumentami na MRO, oraz z flotą europejskich i indyjskich orbiterów, uzyskano szczegółową kronikę procesów klimatycznych i geologicznych, która wykracza poza pierwotne oczekiwania.

Nawet sam zespół HiRISE nie postrzega swoich zdjęć tylko jako danych naukowych, ale także jako okazję, by przybliżyć Marsa szerszej publiczności. Poprzez projekty takie jak e-booki i podcasty BeautifulMars, oraz poprzez stałą obecność w mediach społecznościowych, wybierają wizualnie uderzające sceny – jak masywne wydmy, warstwowe skały czy kanały wypełnione mgłą – i zamieniają je w historie o powstaniu i rozwoju Marsa. Najnowsze przedsięwzięcie obejmuje także sfotografowanie rzadkiego gościa międzygwiezdnego, komety 3I/ATLAS, kiedy MRO tymczasowo odwrócił swoją kamerę z Marsa w stronę ciemniejszych części nieba.

W momencie, gdy na stronach NASA publikowane są zdjęcia i nagrania wideo związane ze stutysięcznym ujęciem HiRISE, jasne jest, że ten kamień milowy nie jest zakończeniem, lecz nowym punktem na rosnącej krzywej danych. Każda nowa orbita wokół Marsa jest okazją do sfotografowania kolejnego okna w przeszłość i teraźniejszość Czerwonej Planety. Syrtis Major, z kombinacją stoliw, wydm i skalistych płaskowyżów, jest w tym sensie idealnym symbolem tego, co HiRISE robi najlepiej: łączy czystą estetykę fotografii kosmicznej z precyzyjną analizą naukową, pozostawiając po sobie archiwum zdjęć, które będzie badane jeszcze przez dziesięciolecia.